Siringmakar 13: “Mendalami Proses Produksi Pulp dan Kertas”

Pemateri : R. Akbar Ramadhan Syambas (Supervisor Paper Machine 3 – Industrial Brown di PT. Tjiwi Kimia)

Moderator : Nailul Izzah

Pengantar

Kertas telah mengubah peradaban manusia sejak ditemukannya. Kertas telah banyak di gunakan sejak zaman dahulu, tetapi masih banyak dari kita yang belum mengerti tentang pembuatan kertas. Padahal kita telah menggunakannya selama bertahun-tahun bahkan puluhan tahun lamanya. Bisa jadi karena ketidaktahuan itu pula kita cenderung boros memakai kertas.

Industri pulp dan kertas adalah salah satu kelompok industri kimia yang menjadi unggulan Indonesia. Peran kertas dalam kehidupan tidak hanya sebagai tulis menulis. Tetapi telah merambah dibanyak hal seperti packaging, merchandise, hingga penelitian seperti kertas saring, lakmus, dan lainnya.

Diskusi

Sejak zaman dahulu kertas telah banyak digunakan, tetapi banyak dari diri kita yang belum mengetahui tentang pembuatan kertas, khususnya pembuatan kertas di industri kertas. Perlu kita ketahui bahwa Industri pulp dan kertas di Indonesia merupakan salah satu industri unggulan yang terus dipacu pengembangannya, karena memiliki ketersediaan bahan baku dan pasar domestik yang cukup besar serta didukung dengan penerapan teknologi canggih. Tidak tanggung-tanggung Indonesia merupakan produsen kertas urutan ke-6 dunia dan produsen pulp urutan ke-9 dunia.

Kertas yang diproduksi saat ini begitu beragam, mulai dari kertas untuk keperluan menulis, medis, packaging, kosmetik, dan sebagainya. Kebutuhan konsumsi kertas per kapita semakin meningkat dan ditambah dengan bergesernya konsumsi kertas ke berbagai aspek, Kertas yang diproduksi oleh industri pulp dan kertas terus berinovasi dan menerapkan teknologi canggih, sehingga produksi yang dihasilkan semakin meningkat dengan waktu yang relatif cepat sesuai kebutuhan masyarakat. Sebagai ilustrasi, untuk pembuatan pulp dari 1 line proses dapat menghasilkan lebih dari 3600 ton/ hari.

Karena Industri Pulp dan kertas di Indonesia merupakan Industri yang besar dan bahkan menjadi unggulan, alangkah baiknya kita dapat mengetahui bagaimana proses pembuatan pulp sampai menjadi kertas yang kita kenal sekarang.

Kita awali dari proses pembuatan pulp. Mungkin sebagian dari kita belum begitu mengenal  istilah Pulp, ‘kan?. Bagi yang belum tahu, pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan tak berserat atau bisa dikatakan sebagai bubur kertas. Sumber bahan baku pulp berasal dari tanaman berserat, tidak semua tanaman berserat dapat dijadikan pulp, tetapi kualitas pulp yang dihasilkan belum tentu cukup ekonomis dan baik sehingga tidak dapat bersaing di pasaran.

Terdapat 2 jenis bahan baku yaitu wood (Acacia, Eucalyptus, dsb.) dan non-wood  (pelepah pisang, kenaf, bambu, dsb). Dari kedua jenis ini industri pulp dan kertas memakai bahan baku wood. Bahan baku wood juga terbagi lagi menjadi 2 jenis yaitu kayu serat panjang (softwood) dan kayu serat pendek (hardwood), kedua bahan baku ini akan menghasilkan jenis pulp yang berbeda pula.

Ada 4 (empat) proses pembuatan kertas yaitu:

  1. Mekanis
  2. Kimia
  3. Semikimia
  4. Biologi

Gambar 1. Jenis Proses Pembuatan Pulp [R. Akbar Ramadhan S./ 2018]
Gambar 2. Macam-macam Pulping [R. Akbar Ramadhan S./ 2018]

Secara umum proses pembuatan kertas pada Industri pulp menggunakan proses kimia. Proses kimia yang digunakan pada Industri pulp adalah Proses Alkali Kraft. Berikut proses pembuatan pulp di Industri pulp dan kertas:

Gambar 3. Tipe Proses Kimia Pulp [R. Akbar Ramadhan S./ 2018]

1). Wood Preparation : Proses ini merupakan tahap awal persiapan kayu sebagai bahan baku yang akan dijadikan serpihan kayu (chip). Potongan kayu dari Hutan Tanaman Industri (HTI) dengan panjang 2-3 meter dan diameter sekitar 30 cm diangkut dan ditumpuk ditempat penumpukan kayu sementara (log yard) sekitar tiga bulan. Log kayu selanjutnya dikirim ke Conveyor belt menuju alat pengupas kulit (debarker), proses ini dinamakan Debarking. Kayu yang telah dikuliti lalu diumpankan ke Chipper yang berfungsi memotong kayu menjadi serpihan kayu (chip). Chip selanjutnya akan dikirim ke Penyaringan utama (main screening) untuk memisahkan accept, oversize, dan pin chips. Chip yang berukuran standar akan dibawa Conveyor untuk ditumpuk ke tempat penumpukkan chip (chip yard) sebelum digunakan sebagai bahan baku di Unit Pembuatan Pulp.

2). Cooking : Proses Cooking ini adalah proses terpenting yang bertujuan melarutkan komponen lignin dalam kayu  dengan menggunakan chemicals dan panas. Untuk mendapatkan keseragaman kualitas pulp cooking, diperlukan kualitas chip yang baik dan seragam. Pada Industri pulp umumnya menggunakan Proses Alkali atau dikenal dengan Proses Kraft. Proses Cooking ini berlangsung di dalam vessel besar bertekanan yang bernama Digester. Chips akan masuk ke dalam Digester, bersamaan dengan chemicals serta steam. Dalam proses ini variabel suhu, waktu, rasio, dan konsentrasi chemicals harus diperhatikan.  Chemicals yang digunakan dalam Pulping Kraft dikenal dengan nama “white liquor” yang mengandung NaOH dan Na2S. “White liquor” ini akan melarutkan lignin sehingga didapat fiber yang diinginkan. Lignin yang terlarut dalam “white liquor” tadi dinamakan “black liquor” karena visualnya memang berwarna hitam. Kemudian “black liquor” ini akan dikirim ke Chemical Recovery untuk di-recovery menjadi “white liquor” kembali.

3). Washing : Setelah Proses Cooking tentunya pulp yang dihasilkan belum sepenuhnya bersih dari lignin yang terlarut tadi, sehingga dilakukan Washing menggunakan washer diffuser atau press wash, setiap industri memiliki tipe washer yang berbeda.

4). Screening : Setelah Washing maka perlu dilakukan Screening yang secara selektif memisahkan zat-zat terlarut dari pulp. Bahan-bahan yang dipisahkan  pada screening adalah Knot (mata kayu), Shives (bundel dari dua atau lebih berat), Dirt (kotoran), plastik. Partikel yang dipisahkan dikonsentrasikan pada sebuah aliran sehingga mereka dapat dibuang.

5). Oxygen Delignification : Setelah Proses Washing dan Screening maka dilakukan proses Oxygen Delignification yang bertujuan untuk membersihkan lignin yang masih tersisa dari pulping, sehingga dapat mengurangi jumlah lignin yang masuk proses selanjutnya. Selain itu proses ini juga dapat mengurangi konsumsi bahan kimia di dalam proses Bleaching serta mengurangi dampak lingkungan yang ditimbulkan dari proses dari proses Bleaching.

6). Bleaching : Tujuan dari proses Bleaching adalah meningkatkan Brightness (kecerahan) pulp, meningkatkan kebersihan pulp, serta mengeluarkan kotoran. Prinsip dari Bleaching ini adalah mngeluarkan sisa lignin untuk mendapatkan kecerahan pulp yang tinggi. Bleaching memiliki beberapa urutan proses (sequences) yang berbeda tergantung dari kecerahan yang diinginkan. Selain itu juga tiap tahap menggunakan chemicals yang berbeda. Berikut beberapa chemicals yang dapat dipakai:

  • Chlorine gas (C) – Chlorination;
  • NaOH (E) – Ekstraksi;
  • ClO2 (D) – Chlorine dioxida;
  • NaClO / Ca(ClO)2 (H) – Hypo chloride;
  • O2 (O) – Oksigen;
  • H2O2 (P) – Peroxide;
  • O3 (Z) – Ozone;
  • EDTA (Q) – Chelating agent;
  • Enzyme (X).

Sedikit catatan bahwa tidak semua pulp itu dilakukan Bleaching, tergantung jenis pulp yang akan diproduksi. Contohnya untuk pulp yang digunakan untuk pembuatan kertas kantong semen maka tidak diperlukan Bleaching. Pulp yng melalui proses bleaching disebut “bleached pulp”, sedangkan yang tidak melalui proses bleaching disebut “unbleached pulp”.

Untuk beberapa Industri menerapkan Integrated Mill, sehingga setelah proses Bleaching akan dilanjutkan ke proses pembuatan kertas. Jika Industri kertas yang tidak terintegrasi maka pulp yang telah di-bleaching tadi akan dilakukan proses pembentukkan lembaran pulp yang siap dikirim ke tiap pabrik kertas.

Sekarang kita masuk pada proses pembuatan kertas. Pada proses pembuatan kertas terdapat 2 tahap, yaitu Wet end dan Dry end serta Rewinder.

  • Wet End adalah proses persiapan, pencampuran aditif, dan pembentukkan lembaran kertas dimana kadar air yang terkandung masih cukup tinggi.
  • Dry End adalah proses lanjutan yang dapat mengeluarkan kandungan air yang tersisa.
  • Rewinder adalah proses penggulungan ulang kertas dari gulungan kertas besar (jumbo roll) menjadi gulungan yang lebih kecil dan memotongnya dengan lebar tertentu.
Gambar 4. Proses Pembuatan Kertas [R. Akbar Ramadhan S./ 2018]
  • Stock preparation/ Wet End, yaitu, menyiapkan campuran bubur kertas yang homogen, proses ini terdiri dari beberapa tahap;

🚨 Repulper : Menguraikan lembaran pulp menjadi single fibre dengan mencampurkan air sehingga menjadi bubur kertas.

🚨Cleaning : Memisahkan kotoran dengan melewatkannya pada alat berbentuk cone, dengan prinsip pemisahan berdasarkan perbedaan berat jenis dengan gaya sentrifugal. Kotoran yang dipisahkan biasanya adalah kawat, pasir dsb.

🚨Refining : Mengkondisikan serat melalui aksi mekanis (penggilingan) untuk mendapatkan lembaran dengan sifat yang diinginkan, meningkatkan kontak ikatan atar serat.

🚨Proportioning & Blending : Pada proses ini sejumlah stock akan dilakukan pencampuran dengan stock yang lain dari jenis pulp yang berbeda, kemudian ditambahkan sejumlah chemicals.

Beberapa chemicals yang digunakan pada industri kertas adalah:

  • Starch: ditujukan  untuk meningkatkan  sifat  kualitas  kertas  dalam penggunaanya.
  • Filler : meningkatkan  opacity kertas dan daya cetak dalam penggunaan tinta. Pada umumnya filler yang digunakan adalah CaCO3
  • Retention aid: untuk menahan furnish agar tidak terbuang saat pembentukan lembaran kertas
  • Biocide: untuk menghilangkan slime
  • Dyes: memberikan warna dan shade pada kertas
  • Brightener agent: meningkatkan kecerahan kertas
  • Sizing agent: untuk melapisi fiber agar tidak mudah tembus cairan
  • Defoamer: untuk menghilangkan busa pada stock

Approach flow : Bertujuan untuk mengencerkan stock serta membersihkannya dari kontaminan, serta mengukur kebutuhan stock untuk setiap gramatur kertas yang akan diproduksi. Beberapa proses utamanya yaitu:

🚨Cleaning : Sama seperti Proses Cleaning sebelumnya, yaitu memisahkan stock dari kotoran berdasarkan berat jenisnya.

🚨Screen : Memisahkan kotoran berdasarkan perbedaan ukuran dengan mengalirkan stok pada basket screen yang berputar.

🚨Headbox : Headbox akan Menyebarkan dan meratakan bahan secara homogen, kemudian Menjaga dan mengendalikan stock agar tetap seragam. Stock dari headbox dikirim ke mesin kertas dengan kecepatan sesuai dengan kecepaan mesin tanpa adanya gangguan aliran agar diperoleh kertas yang sama. Selain itu juga headbox dapat mengatur gramatur kertas yang akan diproduksi.

🚨Forming : Merupakan tempat pembentukan lembaran kertas, dimana stock yang dikirim dari headbox akan disemprotkan diatas wire, sehingga terbentuk lembaran kertas yang merata. Selain itu juga wire berfungsi sebagai media drainase air, sehingga kadar air yang melewati proses ini akan tersisa sekitar 60%.

🚨Press part : Lembaran yang yang telah terbentuk pada forming section dengan kadar air sekitar 60% akan melewati press part. Bagian ini akan meembuat lembaran kertas menyisakan kadar air sekitar 35-40% saja. Prinsip kejanya adalah melewatkan lembaran kertas pada dua roll yang berputar dan saling menekan sehingga air ayang terkandung dalam lembaran kertas akan keluar dari lembaran itu. Sampai bagian ini tahap Wet End berakhir

  • Dry End

Setelah tahapan Wet End lembaran kertas akan melewati proses selanjutnya diantaranya yaitu:

💡Drying : Karena propertis kertas yang diinginkan adalah memiliki kadar air yang kecil dibawah 10% maka dilakukanlah proses pengeringan di dryer. Pada proses ini lembaran kertas akan dilewatkan dan ditempelkan pada beberapa drum silinder panas yang dipanaskan oleh steam.

💡Calender : Berfungsi untuk menghasilkan kertas dengan smoothness dan caliper (ketebalan) sesuai standar.

💡Pope reel : Menggulung kertas hingga didapat gulungan raksasa yang akan dipotong sesuai ukuran di proses selanjutnya. Setiap jumbo roll yang dihasilkan maka akan di cek kualitasnya, sehingga kualitas kertas yang dihasilkan harus dipastikan bernilai baik.

  • Rewinder

Proses penggulungan ulang kertas dari gulungan kertas besar (jumbo roll) menjadi gulungan yang lebih kecil dan memotongnya dengan panjang dan lebar tertentu.

  • Finishing

Pada proses ini gulungan dari rewinder akan dipotong dan diconvert menjadi berbagai ukuran sesuai dengan ukuran dan jenis kertas yang diinginkan serta dilakukan pengemasan untuk dikirim ke customer.

Itulah proses pada pembuatan pulp dan kertas. Sekian dan terimakasih atas perhatiannya.

Sesi Tanya-Jawab (QnA)

Termin 1

1. Ahmad Satria Budiman_Siringmakar 13, Q: Menurut perspektif Mas Akbar sebagai praktisi di dunia industri, bagaimana peluang nanocellulose ke depan di Indonesia? Sejauh mana atau seberapa besar Pulp Industry saat ini dalam pengembangan nanocellulose baik dalam hal proses, produk, maupun standardisasi-nya?. A: Peluang nanocellulose sendiri cukup berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia, sejauh ini yang saya ketahui pengembangan nanocellulose di Industri Pulp dan Kertas lebih difokuskan kepada Specialty Paper, itupun masih dalam pengembangan.

2. Halim_Siringmakar 13, Q: Mengapa kertas di Indonesia gampang basah atau lembab dibandingkan dengan kertas produksi Jepang?. A: Kertas di Indonesia gampang basah karena iklim di Indonesia lebih lembab dibandingkan di Jepang, kemudian kandungan fiber yg terdapat pada kertas tidak seluruhnya selulosa,  melainkan terdapat hemiselulosa yg memiliki sifat menyerap air.

3. Dwi Ayu Pratiwi_Grup Warstek 2, Q: Pada saat Cooking menggunakan chemical berupa NaOH+H2S, tolong jelaskan mengapa harus menggunakan zat tersebut?. Bisakah menggunakan zat lain dan tolong beri penjelasannya?. A: Zat tersebut dapat tidak hanya memisahkan dan melarutkan lignin dari kayu, tetapi dapat membuat beberapa properties pulp terjaga seperrti viskositas tidak turun. Selain itu zat ini dapat didaur ulang kembali stelah proses cooking yang akan direcovery pada chemical recovery plant. Selain zat tersebut bisa digunakan juga NaOH (proses soda) dan proses sulfit (asam).

Termin 2

1. Risca Novantie_Siringmakar 13, Q: – Untuk proses washing bedanya washer diffuser dan press wash itu apa ya, kak?, dan lebih efektif yang mana jika digunakan?. – Pada bleaching banyak bahan kimia yang dapat dipakai, umumnya industri pulp pakai yang mana?, kenapa harus pakai yang itu dibanding chemical lain?. – Untuk proportioning dan blending itu kan ada percampuran dengan stock lain dari jenis pulp yang berbeda, kenapa harus dicampurkan dengan jenis pulp yg berbeda, kak?, tujuan nya apa ya, kak?. – Pas di headbox, cara mengatur gramatur kertas di headbox itu gimana, kak?, misalnya mengubah grammatur dr 60 gsm ke 70 gsm itu gmn ya, kak? Terimakasih🙂.

A: – Perbedaanya washer diffuser pada prosesnya tanpa pengeringan dan tekanan. Lebih efektif press wash karena efek washing yng dihasilkan lebih baik serta kapasitas pembersihannya lebih besar dibanding diffuser washer. – Pada umumnya bleaching menggunakan tahapan cholrin dioxide, NaOH, hipoklorit, peroxyde, dan oxygen.  Tetapi semua itu tergantung dari brightness yang ingin dicapai. – Blending dengan jenis pulp lain itu bertujuan untuk mendapatkan properti kertas yang diinginkan, dan juga sebagai efisiensi pemakaian pulp itu sendiri. – Cara mengatur dan mengubah gramatur itu tergantung dari jumlah dan konsentrasi stock yang dikirimkan ke headbox serta kecepatan semprotan headbox dan mesin kertasnya. – Jika ingin merubah dari 60 gsm ke 70 gsm salah satu caranya adalah menambah flow stock-nya.

2. Muhammad akbar_siring makar 13, Q: Didalam proses screening itu ada 3 proses, yaitu primary, secondary dan tertiary. Pertanyaannya adalah , pada saat reject-nya dari tertiary itu dibuang otomatis akan langsung masuk ke dalam bunker . Nah, di pabrik tersebut saya liat kemarin ada truck yang mengangkut buangannya tersebut. Akankah reject-nya dari tertiary tersebut akan diproses ulang kah? Atau langsung dibuang? Dilandfill kah? Soalnya saya tanya ke pembimbing gak ada yang tahu. A : Selama ini yang saya ketahui reject tertiary screen pada umumnya dibuang ke landfill.

Baca juga: Siringmakar 9: “Komunikasi Serangga dan Peluang Pemanfaatannya Sebagai Metode Biokontrol”

 

Nilai Artikel Ini
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Nailul Izzah

Nailul Izzah

Pembelajar | Penikmat kopi | DIII Teknik Kimia Undip Alumni | Semarang | nailul.izzah91@gmail.com

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar